تصفیه فاضلاب به روش USBF یا فیلتراسیون با کیک لجن و جریان رو به بالا – یکی از روش های متداول تصفیه فاضلاب است که بر حسب نیاز ممکن است در تصفیه فاضلاب شهری، بهداشتی و یا صنعتی بکار گرفته شود . به علت گستردگی آلودگی های فاضلاب ، برحسب آلاینده های موجود در فاضلاب و همچنین شرایط محیطی، ممکن است برای تصفیه هر فاضلاب یک روش بکار گرفته شود و نمیتوان گفت که کدام روش نسبت به سایر روش ها برتری دارد . اما روش USBF یکی از روشهای کارآمد و علمی است که در عمل اثبات شده است . اگر به دنبال پیداکردن شرکت تصفیه فاضلاب صنعتی هستید کلیک کنید.
USBF مخفف جمله ی Up flow Sludge Blanket Filtration می باشد .
تصفیه فاضلاب به روش USBF چیست؟
USBF یک راکتور بیولوژیکی هوازی است که از مفهوم فیلتراسیون از میان یک لایه متراکم لجن فعال بهره میبرد. در این سیستم، فاضلاب از پایین به سمت بالا وارد راکتور میشود و از میان یک بستر متراکم از لجن فعال (کشت میکروارگانیسمها) عبور میکند. میکروارگانیسمها در این بستر، مواد آلی موجود در فاضلاب را تجزیه و حذف میکنند. طراحی ویژه راکتور USBF به گونهای است که:
- در بخش پایین راکتور، هوادهی صورت میگیرد که اکسیژن لازم برای فعالیت باکتریهای هوازی را فراهم میکند.
- فاضلاب از میان بستر لجن فعال عبور کرده و فرآیند تصفیه بیولوژیکی به بهترین شکل انجام میشود. لجن فعال به دلیل طراحی خاص سیستم، به خوبی در این بستر حفظ میشود و از خروج آن با پساب جلوگیری میگردد.
- و در انتها در بالای راکتور، یک بخش ته نشینی مجزا تعبیه شده است که لجن را از آب تصفیه شده جدا میکند. ذرات لجن سنگین تر به بستر اصلی بازگردانده میشوند، در حالی که آب زلال از بالای سیستم خارج میشود.
تفاوت کلیدی USBF با لجن فعال سنتی این است که نیاز به حوضچه های ته نشینی ثانویه بزرگ برای جداسازی لجن، که اغلب با مشکلاتی مانند شناور شدن لجن یا خروج ذرات جامد از سیستم مواجه میشوند را ندارد. در تصفیه فاضلاب به روش USBF، فرآیند ته نشینی و جداسازی لجن در یک واحد یکپارچه و به صورت بسیار مؤثرتر انجام میپذیرد. این طراحی نوآورانه، پایداری عملیاتی بالایی را فراهم میکند.
فرآيند تصفیه فاضلاب به روش USBF حاصل بيش از چهل سال تحقيق، آزمايش و تجارب عملي ميباشد.
اين فرآيند يك سيستم لجن فعال متعارف است كه با يك منطقه بيهوازي و يك كيك فيلتر لجن با جريان رو به بالا تركيب شده و در يك بيوراكتور يكپارچه گرد هم آمده است. سيستم پي در پي و مدولار به روش USBF، به طور ويژه فضاي كمتري گرفته و اجزاي محرك بسيار كمتري دارد. نتيجه امر يك سيستم كارآمد پکیج تصفیه فاضلاب ميباشد كه هزينه نگهداري و راهبري پاييني دارد. تكنولوژي تصفیه فاضلاب USBF ماهيتاً محدوديت ظرفيت نداشته و در رنج گستردهاي از كاربردها قابل مصرف ميباشد.
تصفيهخانههاي بسياري جهت تصفیه فاضلاب بهداشتی و یا مسکونی، واحدهاي صنعتي، صنايع غذايي و كشاورزي طراحي و اجرا شدهاند و به خوبي با اين تكنولوژي در حال بهرهبرداري هستند. طراحي با ظرافت، سادگي و به صرفه بودن اين سيستم تاثيري برجسته بر صنعت تصفيه فاضلاب گذاشته است. به طوريكه در گزارش سال 1995 مركز توسعه صنعتي سازمان ملل متحد
(United Nations Industrial Development Organization) ، دكتر لادنس.ك.وانگ در مورد سيستم جمله زير را بيان نمود:
(اين هنر جديد، يك انقلاب مهم در زمينه فرآيند مهندسي محيط زيست ميباشد).
ویژگی های تصفیه فاضلاب به روش USBF
تكنولوژي تصفیه فاضلاب USBF به طور انحصاري سه الگوي جديد را جهت افزايش راندمان و كاهش هزينهها تركيب مينمايد:
1 — UP Flow Sludge Blanket Filtration (USBF)
(سيستم فيلتراسيون جريان رو به بالا با بستر لجن)
امروزه تهنشيني، متداولترين تكنيك جداسازي جامدات معلق از فاضلاب ميباشد. نرخ پايين جداسازي در سيستمهاي رايج، بازده راكم و مدت زمان لازم را بالا ميبرد و مستلزم مخازن بزرگ و ديگر تجهيزات ميباشد. در تكنولوژي تصفیه فاضلاب USBF با بكارگيري يك فيلتراسيون با جريان رو به بالا در يك بستر لجن كه در يك مخزن زلالساز منشوري يا قيفي شكل قرار گرفته، نرخ جداسازي را سرعت ميدهيم. USBF
تركيبي از سلولهاي ميكروبي و آب از پايين وارد زلالساز ميگردد و ضمن حركت رو به بالا، سرعت آنها كاهش مييابد تا جائيكه لختههايي از سلولها ثابت و ساكن ميشوند. اين لختهها تشكيل يك بستر كيك مانند لجن داده و به طور موثري ذرات كلوئيدي و ديگر ذرات ريز را فيلتر مينمايند. هنگاميكه لختهها بزرگ و سنگين ميگردند، به پايين زلالساز فرود ميآيند و از آنجا توسط پمپ به ناحيه بيهوازي برگشت داده ميشوند.
2- غلظت بالاي لجن
تمام تصفيهخانههاي متعارف در غلظتهاي متوسط يا پايين لجن عمل مينمايند. واحدهاي USBF در غلظتهاي بالا عمل مينمايد كه باعث ميگردد راندمان فيلتراسيون با بستر لجن بالا رفته و شرايطي ايجاد گردد كه تعداد سلولهاي ميكروبي كه در جستجوي غذا- ماده آلي- هستند، در فاضلاب افزايش يابد. با گرسنه نگهداشتن توده زنده (Biomass) و يا فوق فعالسازي (Superactivated) آنها، سلولهاي ميكرو در كمبود مواد غذايي به سراغ طيف گستردهتري از مواد آلي ميدوند كه اين طيف گستردهتر شامل موادي ميشود كه در روشهاي ديگر غيرقابل تجزيه بيولوژيكي تصور ميشوند.
3- انجام كليه فرآيندها در يك بيوراكتور
تمامي تكنولوژی های پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و دیگر پکیج های متعارف، مراحل هوادهي، تهنشيني، نيتريفيكاسيون، دينيتريفيكاسيون، زلالسازي و تغليظ و تثبيت لجن را در قسمتهاي جداگانهاي انجام ميدهند. اما در تكنولوژي USBF كليه اين مراحل در يك بيوراكتور فشرده صورت ميپذيرد كه نتيجتاً هزينه و اندازه تجهيزات، كاهش مييابد.
شرح فرآيند تصفیه فاضلاب به روش USBF
عملكرد يك تصفيه خانه بسيار ساده بوده و پس از راهاندازي به خودي خود قابل تنظيم ميباشد. فاضلاب داخل بخش بيهوازي ميگردد و در آنجا با لجن بازگشتي از كف مخزن تهنشيني تركيب ميگردد. پس از اين اختلاط، جريان به صورت نهر گونه ( Plug Flow) از قسمت پايين وارد قسمت هوادهي بيوراكتور ميگردد.
پس از هوادهي، يك جريان از مخلوط مايع فاضلاب وارد قسمت پايين زلالسازي ميگردد. در آنجا بستر لجن، لختههاي لجن را جذب كرده و آب را از فيلتر لجن عبور ميدهد. پس از جداسازي، آب تميز از روي سطح توسط يك لاندر جمعآوري شده و از سيستم خارج ميگردد. جهت تكميل چرخه داخلي، لجن فعال جمعآوري شده در كف زلالساز به قسمت بيهوازي در ورودي بيوراكتور بازگشت داده ميشود.
مزايا تصفیه فاضلاب به روش USBF
1- كاهش هزينه سرانه یا هزینه های جاری تصفيه فاضلاب : ايده متمركز نمودن كليه قسمتها در يك بيوراكتور واحد تجهيزات اضافي را كاهش داده و نيز نياز به زمين را به حداقل ميرساند.
2- كاهش هزينههاي راهبري و نگهداري: طراحي فشرده، به حداقل رساندن قطعات متحرك، ساختار مدولار و هيدروليك خود راهبر باعث گرديده تا تجهيزات نظارتي كاهش يافته و هزينههاي راهبري و نگهداري كاهش يابد.
3- كاهش مواد غذايي: راندمان بالاي تصفيه سبب گرديده تا مقدار نيتروژن و فسفر و نيز BOD5 و T.S.S در پساب خروجي به كمتر از 10 ميليگرم در ليتر كاهش يابد.
4- لجن مازاد كمتر و تثبيت شده تر: بارگذاري پايين ميكروبيولوژيكي منجر به سن بيشتر لجن ميگردد كه خود باعث توليد لجن مازاد كمتر و پايدارتر (تثبيت شده تر) ميشود. پس از تصفيه پاتوژنها (و گاهي نيز به طور مستقيم) ميتوان از اين لجن مازاد به عنوان كود استفاده نمود.
5- بدون بو بودن فرآيند تصفیه فاضلاب به روش USBF: شرايط هوازي در طول بيوراكتور و سن زياد لجن به طور مناسبي احتمال ايجاد بو را از بين ميبرد. تصفيهخانههاي با سيستم USBF ميتوانند در محيطهاي آلوده بدون هيچ تاثير سوئي قرار گيرند.
6- انعطاف پذیری هيدروليكي تصفیه فاضلاب به روش USBF: شكل منشوري يا مخروطي زلالساز نه تنها اجازه ميدهد كه ساير فرآيندهاي تصفيه در اطراف آن صورت پذيرد، بلكه انعطاف هيدروليكي بسيار مناسبي را ايجاد مينمايد. تكنولوژي USBF به خوبي جريانهاي مازاد (Peak) را در يك حالت خود به خودي كنترل مينمايد. بدين نحو كه با افزايش ميزان جريان، بستر لجن بالاتر رفته و سطح فيلتراسيون بيشتري در مخروط زلالساز ايجاد ميشود.
7- طراحي مدولار و قابل انعطاف تصفیه فاضلاب به روش USBF: در هنگام نياز ميتوان بر حسب پروژه ظرفيت بهرهبرداري را افزايش داد و به تصفيهخانه واحدهايي مشابه اضافه نمود. واحدهاي جديد حتي ميتوانند به قسمتهاي موجود افزوده شوند.
8- آبگيري لجن پيشرفته: سن بيشتر لجن عملكرد دستگاههاي آبگير لجن را بهبود بخشيده و كيفيت بهتري را باعث ميشود.
9- ثبت شده و به اثبات رسيده: روش نه تنها ثبت شده است، بلكه در عمل نيز در هزاران تصفيهخانه در سراسر جهان به كار گرفته شده است.
کاربرد تصفیه فاضلاب به روش USBF
روش USBF به دلیل مزایای متعدد خود، برای طیف وسیعی از کاربردها در تصفیه فاضلاب مناسب است:
- شهرکهای مسکونی و جوامع کوچک و متوسط: به دلیل نیاز به فضای کمتر و کیفیت بالای پساب خروجی.
- مجتمعهای تجاری و اداری: برای تصفیه فاضلاب بهداشتی با راندمان بالا.
- هتلها و مراکز اقامتی: برای تصفیه فاضلاب و امکان استفاده مجدد از آب در فضای سبز.
- صنایع کوچک و متوسط: به ویژه صنایعی که فاضلاب آنها دارای بار آلی متوسط تا بالا است و نیاز به پساب با کیفیت برای تخلیه یا بازچرخانی دارند.
- مجتمعهای تفریحی و ورزشی: برای مدیریت فاضلاب و حفظ محیط زیست اطراف.
- تصفیهخانههای موجود با مشکل محدودیت فضا: به عنوان یک راهکار ارتقاء و افزایش ظرفیت.
قیمت تصفیه فاضلاب USBF
قیمت پکیج تصفیه فاضلاب به روش USBF به دلیل ماهیت سفارشی و مهندسی این سیستم ها، بسیار متغیر است و نمیتوان یک عدد ثابت برای آن اعلام کرد. عوامل متعددی بر این قیمت تاثیرگذارند که از مهمترین آنها میتوان به ظرفیت پکیج (میزان فاضلاب ورودی در شبانهروز، که مستقیماً بر ابعاد و حجم راکتور تأثیر میگذارد)، کیفیت فاضلاب ورودی (میزان آلایندهها، COD، BOD و نوع آنها که پیچیدگی طراحی و تعداد مراحل پیشتصفیه را تعیین میکند)، جنس بدنه پکیج (پلیاتیلن، فایبرگلاس یا فلزی که هر کدام مزایا و هزینههای متفاوتی دارند)، برند و کیفیت تجهیزات داخلی (پمپها، بلوئرها، سیستمهای هوادهی، تجهیزات کنترلی و اتوماسیون)، و همچنین میزان تصفیه مورد نیاز (آیا صرفاً رعایت استانداردهای تخلیه کافی است یا نیاز به کیفیت بالاتر برای بازچرخانی آب وجود دارد) اشاره کرد. به عنوان مثال، پکیجهای کوچکتر برای مصارف محدود (مانند ۵ تا ۱۰ متر مکعب در روز) میتوانند از چند صد میلیون تومان شروع شوند، در حالی که سیستمهای بزرگتر برای شهرکهای مسکونی یا صنایع با ظرفیت بالا (بیش از ۱۰۰ متر مکعب در روز) و با تجهیزات پیشرفتهتر، ممکن است به میلیاردها تومان نیز برسند. برای دریافت قیمت دقیق و متناسب با نیازهای پروژه خود، مشورت با شرکتهای متخصص و ارائه آنالیز فاضلاب ورودی و مشخص کردن ظرفیت مورد نیاز، ضروری است.
